不同安装方式下直埋热力管道的有限元分析

发布时间：2018-07-25 06:11

【摘要】：随着中国经济的发展,城市规模越来越大,集中供热的应用越来越普遍,而其中直埋敷设由于具有对环境影响小、占地少、施工周期短、经济适用等优点被广泛应用在集中供热管道中。近年来热电联产的广泛应用,使得热力管道的管径越来越大、温度、内压等越来越高。而国内对这方面鲜有系统的研究。本文利用有限元分析软件ANSYS建立管道与土体相互作用的有限元模型,分析了L和Z型直埋热力管道在冷安装和预热安装两种不同的安装方式下管道启动时的变形及内力的分布规律。其次利用ANSYS的APDL语言对影响管道的受力情况的主要因素例如管道的臂长、弯头的半径、弯头的弯曲角度等主要因素进行参数化分析。研究结果表明预热安装方式能够明显的降低管道的变形和内力。管道的弯头部位的变形要明显大于直管部位的变形,剪力和弯矩在弯头部位较大在直管部位很小,轴力从弯头到直管部位呈递增趋势到达锚固点达到最大值。
[Abstract]:With the development of Chinese economy, the scale of cities is becoming larger and larger, and the application of central heating is becoming more and more common. Economic applicability and other advantages are widely used in central heating pipeline. In recent years, with the wide application of cogeneration, the pipe diameter, temperature and internal pressure of thermal pipeline are getting larger and higher. However, there is little systematic research on this aspect in China. In this paper, the finite element model of the interaction between pipeline and soil is established by using the finite element analysis software ANSYS. The distribution law of deformation and internal force of L and Z type directly buried thermal pipeline under two different installation modes of cold installation and preheating installation are analyzed. Secondly, the main factors such as the length of the arm, the radius of the elbow and the bending angle of the bend are parameterized by APDL language of ANSYS. The results show that the preheating installation can obviously reduce the deformation and internal force of the pipeline. The deformation of the bend part of the pipeline is obviously larger than that of the straight pipe part, the shear force and bending moment are larger in the bend part than in the straight pipe part, and the axial force is increasing from the bend to the straight pipe part to reach the maximum value at the anchoring point.
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU995.3

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本文编号：2142870